Acorn Worm – Gambar: Cacing biji Saccoglossus kowalevskii biasa ditemukan di perairan payau dan dangkal di pantai Atlantik. Genomnya yang baru diurutkan memberi tahu ahli biologi tentang gen yang bertanggung jawab atas insang faring di hemichordates dan struktur chordata seperti faring, yang pada manusia meliputi rahang, lidah, laring, dan berbagai kelenjar dan otot antara mulut dan tenggorokan. Lihat lebih banyak
Genom yang baru diurutkan dari dua cacing laut menjelaskan insang berusia 570 juta tahun di faring yang memungkinkan manusia menggigit, mengunyah, menelan, dan berbicara.
Acorn Worm
Urutan genom dari dua spesies cacing acorn, yang hidup di lubang berbentuk U di air payau yang dangkal, adalah genom hemichordate pertama, yang memiliki kemiripan dengan hewan pertama yang mengembangkan celah faring atau “insang”. Nenek moyang ini bahkan mengembangkan saraf: hewan dengan duri dan tali saraf telanjang, seperti manusia dan vertebrata lainnya.
Which Of The Following Is An Acorn Worm ?
Sejak cacing biji dan garis keturunan manusia menyimpang 570 juta tahun yang lalu, celah faring untuk menyaring makanan muncul di insang untuk ekstraksi oksigen, dan kemudian di rahang atas dan bawah manusia dan di faring modern, yang meliputi kelenjar ludah. , lidah , laring (suara). kotak) dan berbagai kelenjar dan otot antara mulut dan tenggorokan. Manusia dan vertebrata darat lainnya benar-benar mengembangkan sisa insang sebagai embrio, meskipun dengan cepat menghilang dan jarang bertahan pada bayi.
“Kehadiran kargo ini dalam cacing biji pohon ek dan vertebrata memberi tahu kita bahwa nenek moyang terakhir kita memilikinya, dan kemungkinan merupakan filter seperti cacing biji pohon ek modern,” kata Daniel Rokhsar, salah satu pemimpin upaya pengurutan UC Berkeley. profesor biologi molekuler dan seluler dan fisika. “Cacing biji pohon ek adalah invertebrata laut yang, terlepas dari sifat invertebratanya, termasuk kerabat invertebrata terdekat kita.”
“Ini binatang buas yang jahat,” kata John Gerhart, penulis senior laporan dan profesor pascasarjana di UC Berkeley. “Cacing acorn terlihat sangat berbeda dari chordata, yang membuatnya semakin mengejutkan bahwa mereka dan chordata, seperti manusia, serupa pada tingkat biologis genomik, perkembangan, dan seluler.”
Faktanya, sekitar 70% gen manusia identik dengan cacing tanah, menunjukkan bahwa ini adalah gen purba dari nenek moyang yang sama.
Hemichordate You Are
Tim peneliti termasuk ilmuwan dari UC Berkeley; Institut Sains dan Teknologi di Universitas Okinawa di Onna, Okinawa, Jepang; Pangkalan Angkatan Laut Universitas Stanford Hopkins; di Baylor College of Medicine di Texas dan Inggris. Mereka menerbitkan temuan mereka dalam jurnal Nature edisi 19 November. Rokhsar, yang mengarahkan Unit Genetika Molekuler OIST sebagai profesor tamu, dan Nori Satoh, kepala Unit Genomik Kelautan OIST, memimpin proyek tersebut.
Gerhart telah mempelajari acorn flukes selama 15 tahun, terutama spesies Atlantik Saccoglossus kowalevskii, melacak gen yang bertanggung jawab untuk perkembangan dari telur hingga dewasa. Sepuluh tahun yang lalu, dia mulai mengusulkan pengurutan genomnya.
“Saya tertarik dengan asal usul chordata, yang diturunkan dari non-chordate, dan hemichordate seperti cacing acorn adalah yang paling dekat dengan garis keturunan itu,” katanya. “Jadi, penting untuk membandingkan perkembangan dengan genom kelompok kami, chordata dan hemichordate, jika Anda ingin mengetahui karakteristik apa yang sebenarnya dimiliki oleh nenek moyang yang sama.”
Ini lapangan kecil. Beberapa laboratorium di dunia mempelajari cacing acorn, yang sulit direproduksi di dalam tangki. Mereka sebagian besar diabaikan sejak ahli biologi pertama kali menggambarkannya pada 1800-an, kata Gerhart. Beberapa penulis makalah memimpin laboratorium ini: Chris Lowe di Stasiun Laut Hopkins, mantan dokter di belakang Gerhart, Marc Kirschner di Universitas Harvard, dan Nori Satoh di Jepang.
These Worms Can Even Regenerate Their Heads
Salah satu ciri cacing acorn adalah banyaknya celah faring, yang memungkinkannya menyaring air laut yang dipompa untuk menangkap nutrisi, alga, dan mangsa bakteri. Celah ini berevolusi dari celah insang ikan dan hewan laut lainnya, yang menjadi cara khusus untuk mengekstraksi oksigen dari air dan, dalam prosesnya, kehilangan peran sebelumnya sebagai filter.
Gerhart, yang menghargai biologi cacing tersebut, mengatakan “kepala” atau belalai khusus cacing digunakan untuk menyelidiki ganggang dan bakteri bersel tunggal di pasir, yang kemudian membeku. ke dalam air untuk diserap dan disaring melalui celah insang.
“Hal yang keren tentang memiliki celah insang adalah banyaknya volume air yang dapat Anda masukkan ke dalam hewan untuk mengumpulkan makanan; mereka memungkinkan penyaringan dan produksi makanan yang tinggi, sedangkan hewan lain hanya mengambil satu mulut, memproses makanan di mulut itu, dan meludah. itu keluar.” .buat air liurmu dan minum lagi,” katanya. “Daerah faring larva ini dan semua deuterostoma adalah inovasi yang paling penting.”
Deuterostoma, yang berevolusi pada periode Prakambrium, termasuk chordata, cacing biji – deuterostomia tertua – dan kerabat dekat, echinodermata, yang meliputi bintang laut dan bulu babi. Deuterostoma dan kelompok lainnya, protostom – 25 filum yang mencakup serangga, moluska, dan annelida seperti cacing tanah – mencakup semua hewan kuda.
Scientists Map Acorn Worm Dna, And Learn A Lot About Humans In The Process
Sementara para ilmuwan Baylor menyusun draf pertama urutan genom Saccoglossus, Rokhsar bekerja dengan tim Okinawa untuk meningkatkan urutan genom dan mengurutkan seluruh genom spesies tropis Pasifik, Ptychodera flava. Keduanya adalah sepupu jauh, dipisahkan oleh evolusi selama 370 juta tahun.
Dengan membandingkan urutan genom baru dengan urutan dari beberapa hewan lain, tim menemukan bahwa kelompok gen pada kromosom yang sama pada manusia sering ditemukan bersama dalam genom cacing acorn. Kadang-kadang bahkan struktur lokasi kelompok itu sama, meskipun kedua genom itu menyimpang lebih dari setengah miliar tahun yang lalu, kata Rokhsar.
Satu kelompok yang menarik adalah kelompok enam gen yang terlibat dalam pengembangan faring dan celah biji pohon ek pada cacing dan vertebrata. Celah insang faring – ditemukan setidaknya di semua deuterostoma – dianggap sebagai fitur evolusi baru yang mendefinisikan kelompok secara keseluruhan, katanya.
“Kami pikir ini adalah kluster gen spesifik deuterostomia kuno yang terlibat dalam pola faring,” kata Rokhsar.
Who Needs A Body? Not These Larvae, Which Are
Fakta mengejutkan lainnya adalah bahwa deuterostomia memiliki lebih dari 30 gen yang tidak memiliki pasangan non-deuterostomia, tetapi mirip dengan gen yang ditemukan pada alga dan bakteri laut. Banyak dari gen ini terlibat dalam mengubah gula yang melapisi sel kita. Mungkin gen ini sangat tua sehingga semua hewan lain telah hilang, atau “perpindahan horizontal” dari alga dan bakteri purba ke deuterostomia telah ditemukan. Sementara bakteri diketahui bertukar gen dengan cara ini, menemukan transfer bakteri pada hewan jarang terjadi dan kontroversial, kata Rokhsar.
Oleg Simakov dari OIST dan Takeshi Kawashima dari Universitas Heidelberg di Jerman adalah penulis pertama makalah ini.
Deskripsi: AAAS itu saja! tidak bertanggung jawab atas keakuratan siaran pers yang diterbitkan di sini! berkontribusi pada fasilitas atau penggunaan informasi apa pun dalam sistem. Meskipun setiap upaya telah dilakukan untuk mengikuti aturan gaya kutipan, mungkin ada ketidakkonsistenan. Konsultasikan manual gaya yang sesuai atau sumber lain jika ragu.
Editor Ensiklopedia Editor ensiklopedia mengawasi topik di mana mereka memiliki pengetahuan luas, apakah itu pengalaman bertahun-tahun mengerjakan topik itu atau belajar untuk gelar yang lebih tinggi. Mereka menulis konten baru dan meninjau serta mengedit konten yang diterima dari klien.
Real Monstrosities: Acorn Worm
Acorn worm, juga disebut enteropneust, semua invertebrata bertubuh lunak dari ordo Enteropneusta, filum Hemichordata. Bagian depan hewan ini berbentuk seperti biji pohon ek, karena itulah namanya. “Biji” berisi belalai berotot dan leher yang dapat digunakan untuk menggali pasir atau lumpur. Panjang hewan bervariasi dari sekitar 5 cm (sekitar 2 inci) di beberapa
Cacing biji pohon ek hidup di dekat laut dan di air yang lebih dalam dari 3.200 m (10.500 kaki). Sebagian besar dari mereka hidup di lubang berbentuk U, tetapi beberapa spesies laut dalam berenang bebas di dasar. Banyak spesies menyaring makanan dari air laut saat melewati mulut dan keluar melalui celah di tenggorokan ke faring, sementara spesies lain menelan sedimen dengan cara yang mirip dengan tanah. Beberapa spesies mengeluarkan lendir yang diseret ke dalam mulut oleh silia, atau rambut-rambut kecil, yang membawa partikel makanan.
Larva Acorn memiliki jenis kelamin yang berbeda. Gonad gabungan terletak di sebelah insang, yang terletak di “belalai” hewan, di belakang leher. Betina dari spesies lain bertelur sedikit besar dan banyak telur muda; yang lain bertelur banyak dengan sedikit kuning telur. Telur dari spesies tertentu menetas menjadi cacing kecil; yang lain menetas menjadi bentuk remaja yang mengambang bebas yang disebut menjadi larva. Larva Tornaria akhirnya berkembang menjadi cacing kecil. Mencari tahu di mana bagian tubuh yang berbeda – kepala, batang tubuh, dan ekor – akan menjadi langkah penting dalam kehidupan hewan. Dengan memeriksa perkembangan embrio cacing acorn, kami mendemonstrasikan peran klasik jalur pensinyalan Wnt di dalamnya.